ICE - mikä se on? Polttomoottori: ominaisuudet, kaavio

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Ei olisi liioiteltua sanoa, että useimmat itseliikkuvat laitteet nykyään on varustettu erityyppisillä polttomoottoreilla, jotka käyttävät erilaisia toimintaperiaatteita. Joka tapauksessa, jos puhumme tieliikenteestä. Tässä artikkelissa tarkastelemme ICE:tä tarkemmin. Mikä se on, miten tämä laite toimii, mitkä ovat sen edut ja haitat, opit lukemalla sen.

Polttomoottorien toimintaperiaate

P altomoottorin pääasiallinen toimintaperiaate perustuu siihen, että polttoaine (kiinteä, nestemäinen tai kaasumainen) palaa erikseen varatussa työtilavuudessa itse yksikön sisällä, jolloin lämpöenergia muuttuu mekaaniseksi energiaksi.

Tällaisen moottorin sylintereihin tuleva työseos puristetaan. Sytytyksen jälkeen syntyy erikoislaitteiden avulla kaasujen ylipaine, joka pakottaa sylinterien männät palaamaan alkuperäiseen asentoonsa. Näin se luodaanjatkuva käyttöjakso, joka muuntaa kineettisen energian vääntömomentiksi erityisten mekanismien avulla.

Tänään polttomoottorilaitteella voi olla kolme päätyyppiä:

• kaksitahtimoottori, jota usein kutsutaan kevyeksi;
• 4-tahtinen voimayksikkö korkeampi teho- ja hyötysuhde;
• kaasuturbiiniyksiköt paremmilla tehoominaisuuksilla.

Tämän lisäksi pääpiireihin on tehty muita muunnelmia, jotka parantavat tämäntyyppisten voimalaitosten tiettyjä ominaisuuksia.

Polttomoottorien edut

Toisin kuin voimayksiköt, jotka vaativat ulkoisen kammion, polttomoottoreilla on merkittäviä etuja. Tärkeimmät ovat:

• paljon kompaktimpi koko;
• suuremmat teholuokat;
• optimaaliset tehokkuusarvot.

P altomoottorista puhuttaessa on huomattava, että tämä on laite, joka useimmissa tapauksissa sallii erityyppisten polttoaineiden käytön. Se voi olla bensiiniä, dieselpolttoainetta, luonnonkaasua tai nesteytettyä kaasua, kerosiinia ja jopa tavallista puuta.

Tällainen monipuolisuus on antanut tälle moottorikonseptille ansaitun suosion, yleisyyden ja todella maailmanlaajuisen johtajuuden.

Historiallinen katsaus

On yleisesti hyväksyttyä, että polttomoottori juontaa juurensa siitä hetkestä lähtien, kun ranskalainen de Rivas loi mäntämoottorin vuonna 1807yksikkö, joka käytti polttoaineena vetyä kaasumaisessa aggregaatiotilassa. Ja vaikka ICE-laitteeseen on tehty merkittäviä muutoksia ja modifikaatioita sen jälkeen, tämän keksinnön pääideoita käytetään edelleen tänään.

Ensimmäinen nelitahtinen polttomoottori näki päivänvalon vuonna 1876 Saksassa. 1800-luvun 80-luvun puolivälissä Venäjällä kehitettiin kaasutin, joka mahdollisti bensiinin annostelun moottorin sylintereihin.

Ja aivan viime vuosisadan lopulla kuuluisa saksalainen insinööri Rudolf Diesel ehdotti ajatusta palavan seoksen sytyttämisestä paineen alaisena, mikä lisäsi merkittävästi polttomoottoreiden tehoominaisuuksia ja tehokkuusindikaattoreita. tämän tyyppisiä yksiköitä, jotka olivat aiemmin jättäneet paljon toivomisen varaa. Siitä lähtien polttomoottoreiden kehitys on ollut pääasiassa parantamisen, modernisoinnin ja erilaisten parannusten käyttöönoton tiellä.

Polttomoottorien päätyypit ja tyypit

Tällaisten yksiköiden yli 100 vuoden historia on kuitenkin mahdollistanut useiden perustyyppisten voimalaitosten kehittämisen, joissa on sisäinen polttopolttoaine. Ne eroavat toisistaan paitsi käytetyn työseoksen koostumuksen, myös suunnittelun ominaisuuksien suhteen.

Bensiinimoottorit

Kuten nimestä voi päätellä, tämän ryhmän yksiköt käyttävät polttoaineena erityyppistä bensiiniä.

Tällaiset voimalaitokset puolestaan jaetaan yleensä kahteen suureen ryhmään:

• Kaasutin. Tällaisissa laitteissa polttoaineseos ennen sylintereihin menemistä rikastetaan ilmamassoilla erityisessä laitteessa (kaasuttimessa). Sitten se sytytetään sähkökipinällä. Tämän tyypin huomattavimpia edustajia ovat VAZ-mallit, joiden polttomoottori oli pitkään yksinomaan kaasutintyyppinen.
• Injektori. Tämä on monimutkaisempi järjestelmä, jossa polttoainetta ruiskutetaan sylintereihin erityisen jakoputken ja suuttimien kautta. Se voi tapahtua sekä mekaanisesti että erityisen elektronisen laitteen kautta. Common Rail -suoraruiskutusjärjestelmiä pidetään tuottavimpina. Asennettu lähes kaikkiin nykyaikaisiin autoihin.

Suihkutettujen bensiinimoottoreiden katsotaan olevan taloudellisempia ja niiden hyötysuhde on korkeampi. Tällaisten yksiköiden kustannukset ovat kuitenkin paljon korkeammat, ja ylläpito ja käyttö ovat huomattavasti vaikeampia.

Dieselmoottorit

Tällaisten yksiköiden olemassaolon kynnyksellä saattoi usein kuulla vitsin polttomoottorista, että tämä on laite, joka syö bensiiniä kuin hevonen, mutta liikkuu paljon hitaammin. Dieselmoottorin keksimisen myötä tämä vitsi on osittain menettänyt merkityksensä. Lähinnä siksi, että diesel pystyy käyttämään paljon heikompaa polttoainetta. Ja se tarkoittaa paljon halvempaa kuin bensiini.

Pääasiallinen perustavanlaatuinen ero dieselpolttomoottorin välillä on polttoaineseoksen pakkosytytyksen puuttuminen. Dieselpolttoaine ruiskutetaan sylintereihin erityisilläsuuttimet, ja yksittäiset polttoainepisarat syttyvät männän painevoiman vuoksi. Dieselmoottorilla on etujen lisäksi useita haittoja. Niiden joukossa ovat seuraavat:

• paljon vähemmän tehoa verrattuna bensiinimoottoriin;
• suuret mitat ja painoominaisuudet;
• käynnistysvaikeus äärimmäisissä sää- ja ilmasto-olosuhteissa;
• riittämätön pito ja taipumus perusteettomiin tehohäviöihin, etenkin suhteellisen suurilla nopeuksilla.

Lisäksi dieseltyyppisen polttomoottorin korjaaminen on yleensä paljon monimutkaisempaa ja kalliimpaa kuin bensiiniyksikön suorituskyvyn säätäminen tai palauttaminen.

Kaasumoottorit

Polttoaineena käytettävän maakaasun halvuudesta huolimatta kaasulla toimivien polttomoottoreiden rakentaminen on suhteettoman monimutkaisempaa, mikä johtaa merkittävästi yksikön kokonaiskustannusten nousuun, sen asennukseen ja käyttöön. erityisesti.

Tällaisissa voimalaitoksissa nesteytetty tai maakaasu pääsee sylintereihin erityisten vaihteistojen, jakoputkien ja suuttimien kautta. Polttoaineseos sytytetään samalla tavalla kuin kaasuttimen bensiiniyksiköissä - sytytystulpista tulevan sähkökipinän avulla.

Yhdistelmätyyppiset polttomoottorit

Harvat ihmiset tietävät yhdistetyistä ICE-järjestelmistä. Mikä se on ja missä sitä käytetään?

Tämä ei tietenkään koske nykyaikaista hybridiäajoneuvot, jotka voivat toimia sekä polttoaineella että sähkömoottorilla. Yhdistettyjä polttomoottoreita kutsutaan yleensä sellaisiksi yksiköiksi, jotka yhdistävät polttoainejärjestelmien eri periaatteiden elementtejä. Tällaisten moottoreiden perheen näkyvin edustaja ovat kaasu-diesellaitokset. Niissä polttoaineseos tulee polttomoottorilohkoon lähes samalla tavalla kuin kaasuyksiköissä. Mutta polttoainetta ei sytytä kynttilän sähköpurkauksen avulla, vaan dieselpolttoaineen sytytysosalla, kuten tavallisessa dieselmoottorissa tapahtuu.

Polttomoottorien huolto ja korjaus

Varsin laajasta muunnosvalikoimasta huolimatta kaikilla polttomoottoreilla on samanlaiset perusrakenteet ja -kaaviot. Polttomoottoreiden laadukkaan huollon ja korjauksen suorittaminen edellyttää kuitenkin sen rakenteen perusteellista tuntemista, toimintaperiaatteiden ymmärtämistä ja ongelmien tunnistamista. Tätä varten on tietysti tarpeen tutkia huolellisesti erityyppisten polttomoottoreiden suunnittelua, ymmärtää itse tiettyjen osien, kokoonpanojen, mekanismien ja järjestelmien tarkoitus. Tämä ei ole helppoa, mutta erittäin jännittävää! Ja mikä tärkeintä, oikea asia.

Erityisesti uteliaisille ihmisille, jotka haluavat itsenäisesti ymmärtää lähes minkä tahansa ajoneuvon kaikki mysteerit ja salaisuudet, yllä olevassa kuvassa on likimääräinen kaavamainen kaavio polttomoottorista.

Joten, saimme selville, mikä tämä voimayksikkö on.